卷取机
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地下卷取机功能概述作者:孟金辉谢鹏陈志伟来源:《中小企业管理与科技·下旬刊》2011年第10期摘要:该卷取机由机架装配、卷筒、活动支撑、助卷辊、卷筒传动、助卷辊传动、平台、配管和接近开关等组成,本文简单概述其功能。
关键词:地下卷取机自动化控制地下卷取机为3个助卷辊式。
每个助卷辊N=75kW,n=1200r/min的交流电机通过减速机、万向接轴传动。
助卷辊的摆动是通过液压缸的推拉动作来完成的,设有自动跳步控制(AJC)功能的卷取机。
通过机前热金属检测仪(HMD)或者张力辊控制液压缸系统中的压力传感器信号对带钢头部进行跟踪,在带钢头部进行助卷辊的段差间隙控制,以及一定的压力压紧控制并反复进行,来防止头部擦伤或划痕,同时将带钢卷得更紧。
设置于助卷辊控制液压缸中的线性位移传感器检测助卷辊的位置,由于传感器为矢量型,可得到高精度的检测。
由于地下卷取机的设备精度对跳步控制(AJC控制)和钢卷的形状有很大影响,所以卷取机的机架采用高刚性的固定式。
卷筒由一台功率为N=1000kW,转速n=230/600r/min的交流电机通过中间联轴器及变速齿轮箱传动。
卷筒为伺服阀控制的无级涨缩式。
卷筒直径的检测通过超声波位移传感器检测。
卷筒组件与驱动部分用联轴器联接,利用卷筒更换工具可迅速进行更换。
卷筒内部滑动面是通过卷筒尾部的旋转接头及装在卷筒端轴的干油分配器来自动供油润滑的。
1 电气、自动化控制及联锁活动支承在卷取时处于支承位置(由接近开关PXS01、PXS03发信号),带钢进入卷取机时,根据带钢厚度助卷辊由液压缸推动,调整辊子与卷筒之间的间隙,间隙值根据精轧后的带钢的实测厚度设定(间隙值=z×t;R1助卷辊z=1.5,R2、R3助卷辊z=1,t为带钢厚度),实际设定间隙值的大小由装在控制液压缸内的位置传感器(POS01、POS02、POS03)测得。
卷筒的胀缩由胀缩液压缸驱动,卷筒直径的大小由装在卷筒附近的超声波传感器(US01)测得,当带材卷取1~2圈后卷筒过膨胀。
1.工作原理当带钢通过夹送辊到达No.1助卷辊时,No.1助卷辊快速压住带钢,并对带钢头部进行第二次弯曲。
带钢头部在弧形导板的引导下,分别到达No.2和No.3助卷辊时,No.2和No.3助卷辊分别快速压住带钢。
当带钢头部再次到达No.1助卷辊前,No.1助卷辊快速回退让过带钢头部后又迅速压住带钢;No.2、No.3助卷辊动作同No.1助卷辊,此时卷筒待卷直径为Φ752。
当带钢绕卷筒转动2~3圈后,卷筒快速胀紧带钢,此时带钢和卷筒间无相对运动。
在卷筒转动4~6圈后,卷取张力已经形成,此时No.2助卷辊回到最大开口度位置;No.1和No.3助卷辊退到D-50位置(D为钢卷理论直径);三个助卷辊完成踏步动作,进入正常卷取阶段。
当带钢快要卷取完了时,钢卷靠进No.1和No3助卷辊时,No.1和No.3由位置控制切换成压力控制。
当带尾到达夹送辊前时,卸卷小车低压慢速上升托住钢卷。
直到卷取结束,由带尾跟踪系统和计算机准确定位系统将带尾准确停在No.1助卷辊和卸卷小车的辊子之间,并靠近卸卷小车辊子。
外支撑打开,No.1和No.3助卷辊同时打开;待卷筒收缩到正常缩径后;卸卷小车开始卸卷。
当卸卷小车带着带钢开出卷取机后,卷取机复原,准备下一次卷取。
2. 结构特征该设备由机架装配、No.1~No.3助卷臂装配、外支撑、主传动箱、传动装置和卷筒装配等组成。
本台卷取机是采用3个助卷辊,具有自动踏步控制(AJC)功能的全液压地下卷取机。
自动踏步控制的优点:a.防止带头冲击助卷辊;b.防止带头被擦伤;c.采用恒张力卷取,保证带钢头几圈卷取质量。
d.降低卷取时噪音;e.减少卷取时产生的震动。
机架装配由入口侧机架,出口侧机架,横梁和上、下导板等组成。
采用固定分体式机架;入口侧和出口侧机架直接或者通过横梁连接。
将锁紧机构焊在机架上,更换助卷辊时,用于锁紧助卷臂。
入口侧和出口侧机架是主要受力件;采用厚钢板和锻钢件焊接成框架结构,刚性较好;且主要受力厚钢板和锻钢件均经过无损探伤。
出口卷取操作:3.3.1.1 自动降速.[自动功能控制机组的速度降至恒定的速度(等于或小于100 m/min),以便于带钢剪切3.3.1.2 剪切.3.3.1.3 带钢尾部在卷取机上卷取.3.3.1.4 带头穿带至卷取机.3.3.1.5 正常运行.(当顺序Strip head threading on tension reel 完成后, 加速超过出口段速度,当出口活套空套, 速度下降至工艺段速度)3.3.1 出口段卷取操作3.3.1.1 自动降速出口段HMI 操作画面自动程序跟踪这个步骤控制机组降速和操作人员选择带钢的剪切方式(根据焊缝检测进行带钢剪切, 根据卷取长度或卷径进行带钢剪切).备注:操作人员可以选择取消出口飞剪的剪切,并且可以连续的进行卷取形成一个新的钢卷。
. 起动条件- 7#张力辊夹送辊打开(911),- 飞剪前夹送辊打开 (916),- 飞剪准备好 (917),- 出口夹送辊打开 (921 & 951)- 压辊在打开位 (927&957)- 操作人员可以选择剪切程序运行条件出口运行- 穿带台板在初始位,- 卷取机卷筒胀开- 皮带助卷机在返回位置- 外支撑臂在线,- 钢卷小车支架在低位或者钢卷小车在卷筒区域外.出口等待- 穿带台板在线- 卷取机卷筒胀开- 皮带助卷机在向前位置- 机械臂关闭& 皮带张紧- 钢卷小车支架在低位或者钢卷小车在卷筒区域外.- 外支撑臂在线,顺序- 这个自动功能控制机组的速度降至恒定的速度(等于或小于100 m/min),以便带钢剪切:出口钢卷小车移动到机组中心线上- 当机组速度降至恒速:.旋转& 关闭 7#张力辊夹送辊(911),.旋转& 关闭飞剪前夹送辊 (916),.旋转& 关闭转向夹送辊 (921 & 951),.旋转& 关闭相应的压辊 (927 or 957),.磁性皮带机进行摆动(918), 然后接通电磁(上电)(918)入口和出口的磁性皮带输送机放下(918). 通道切换皮带机摆动 (942),. 等待卷取机旋转 (穿带速度+10%).- 剪切是自动控制的程序结束.3.3.1.2 剪切出口段HMI 操作画面自动程序跟踪根据剪切的程序,这个步骤控制着带钢向前和剪切样板/废板起动条件- D11 步骤已结束.- 由D11 步骤给出的机械动作已完成.- 操作人员选择剪切程序:. 钢卷的尾部不带焊缝检测(剪切长度的控制由7#张力辊和卷取机的编码器或钢卷的直径). 钢卷的尾部带焊缝检测. 废料的数量.步骤- 剪切带钢- 在剪切完成之后,每一个样板/废料的跟踪是由电磁带来决定投入到相应的箱子- 当样板/废料达到后,并且带头在转向夹送辊后300mm 在出口段处于等待状态(由编码器 & 921 或951 光电开关). 下磁性皮带输送机放下. 电磁关闭Note : 样板长度:800mm.3.3.1.3 带钢尾部在卷取机上卷取出口段HMI 操作画面自动程序跟踪在带钢尾部剪切之后, 这个步骤才能够起动.起动条件- 剪切步骤已运行,- 由D11 步骤给出的机械动作已完成运行条件出口段运行穿带导板在初始位- 卷取机卷筒胀开- 助卷机皮带在返回位置- 外支撑臂在线- 钢卷小车支架在低位置或钢卷小车在卷筒区域外顺序关闭飞剪前夹送辊关闭转向夹送辊支架提升到钢卷上压辊靠上钢卷剪切带钢- EPC 手动模式(调整框架位置),- 如果1#卷取机工作而2#卷取机处于等待状态:. 在剪切机中心线200mm 后转向夹送辊打开 (921)- 转向夹送辊和卷取机在穿带速度下对带尾进行卷取(长度由卷取机的编码器进行控制), - 当带钢尾部通过转向夹送辊前的光电开关, 记数器检查,- 卷取机减速及停止,- 打开转向夹送辊- 卷取机旋转以便于带尾停于 5 点钟位置- 小车支架上升到直到接触带钢的位置,由编码器进行控制3.3.1.4 带头穿带至卷取机出口段HMI 操作画面自动程序跟踪起动条件-步骤 "Preparation of the tension reel" 已完成-卷取机在中间位置外伸轴承在线皮带助卷在线,支撑臂关闭,张力皮带张力打开穿带导板上升,执行穿带模式飞剪前夹送辊关闭根据穿带模式卷筒涨开运行条件出口段等待穿带导板在线- 依照模式(带/不带套筒),卷取机卷筒胀开- 皮带助卷机在前位- 机械臂关闭& 皮带张紧- 钢卷小车支架在低位或者钢卷小车在卷筒区域外.- 外支撑臂在线.顺序在带钢剪切之后- 如果1#卷取机工作& 2#等待 :导板台移入2#卷取机位置 (941).- 带钢向前移动,直到带钢头在转向夹送辊后300mm 等待(通过编码器& 921 or 或光电管951 BC 301进行控制):. 上升导板台处于等待位置.. 起动带钢边部控制.- 带钢头部继续向前进入卷取机(带钢穿带进入卷筒和皮带助卷机之间),- 当张力达到设定张力的1/2 :. 打开皮带助卷机, 第一步是打开臂然后是框架,. 带钢边部控制进入自动状态.在套筒旋转3 圈之内,张力升至设定张力.当张力作用于卷取机上时(依照设定张力),同步的:. 打开皮带助卷机, 第一步是打开臂然后是框架,. 打开转向夹送辊,. 打开飞剪后的夹送辊,. 穿带导板台返回初始位,. 打开7#张力辊的夹送辊,. 输送机停止.- 当皮带助卷机在打开位时 :. 设定皮带压力为14 bars.. 关闭支撑臂至中间位置.- 当皮带助卷机抽出和夹送辊打开, 出口段速度升至工艺段速度.备注 : 当皮带助卷机未打开, 支撑臂臂在中间位置经过一个等待周期以后,步骤停止程序结束3.3.1.5 正常运行出口段HMI 操作画面自动程序跟踪起动条件飞剪前夹送辊打开6#张力夹送辊打开运行条件- 液压站正常运行,- 卷筒胀开,- 外支撑臂在线,- 穿带导板台在低位,- 皮带助卷机打开支撑臂在返回位- 压辊打开,- 转向夹送辊打开,- 飞剪前夹送辊打开,- 飞剪打开,- 7#张力辊打开,- 出口段小车在卷筒区域外或在低位置,- 低磁性皮带输送机在低位置(918).顺序- 当顺序« Strip head threading on tension reel »完成后, 加速超过出口段速度- 当出口活套空套, 速度下降至工艺段速度.。
卷取机研究报告
卷取机是一种将物料(如纸、布、合成材料等)以轮廓形式卷起来储存或运输的装置。
卷取机广泛应用于印刷、制造、皮革、食品等行业中。
卷取机通常由卷杆、送料机构、调张机构、切割机构、收卷装置等组成。
其中卷杆是主要组成部分,其作用是卷起物料并将其固定在轴上。
在使用卷取机时,需要考虑材料的宽度、厚度、重量、卷径等因素。
调整卷取机参数可以控制卷紧度、张力等,使得卷取品质更加稳定。
近年来,随着科技的发展,卷取机逐渐向自动化、智能化方向发展。
同时,采用新材料和新技术,使得卷取机具有更高的效率、更小的能耗、更长的使用寿命等优势。
在卷取机的研究应用中,还需要注意保护环境和安全生产。
例如,采用可降解材料和废弃物的循环利用,控制噪音和振动等,以及遵守安全规范,确保操作人员的人身安全。
总之,卷取机是一个非常重要的工业装置,不仅在生产过程中起到重要的作用,也在工业发展中发挥着重要的作用。
随着技术的不断进步,卷取机的性能和功能将会不断提高。
布局和术语布局和术语主要部件主要部件1卷纸辊存放2初卷臂勾3辊子启动加速装置 4带臂勾的一次臂5卷纸缸6纸辊驱动电机7二次臂8机架9退纸架10制动装置11挡纸器12刮刀13切纸带设备14张力测量辊15门辊子辊子1卷纸辊2母辊3卷纸缸4舒展辊5张力测量辊 主要数据复卷机类型复卷机类型ValReel纸幅宽度最大6660mm设计车速1100m/min驱动车速1100m/min平衡车速1100m/min母辊直径最大3500mm重量54000kg卷纸辊直径830mm重量8800kg辊壳材质,钢包覆材质,聚亚胺酯沟纹卷纸缸直径1100mm重量11895kg辊壳材质,特种铸铁装配有引纸绳张力测量辊钢辊直径700mm重量3200kg配有电机测量设备ABB舒展辊直径230mm重量2072kg固定弧度带电机生产数据纸挂面纸定量最低125 g/m2,最大250 g/m2 紧度750 kg/m3设计设计1卷纸辊储存架(带抑制结构和初卷臂勾)2一次臂设备(有一次臂机架、一次臂、卷纸缸、卷纸缸电机和卷纸辊起动装置)3二次臂设备(有二次臂机架、二次臂、制动装置和挡纸器)操纵操纵卷纸机设计用来生产母辊,不会引起断纸并有良好的复卷能力。
空卷纸辊存放在存储架上。
一次卷取设备从存储架接收卷纸辊,执行从完成母辊到空辊的换卷任务。
卷取在二次臂设备完成。
完成从二次臂卷取设备转移到下一工序。
操作原则操作原则卷取主要是全自动化的。
换卷不能靠手动运行完成。
当卷取在正常模式,卷纸机控制系统自动执行几乎所有功能。
操作者对引纸到卷取、断纸时移走未完成的母辊和把空卷纸辊转移存储架负责。
词汇表词汇表VocabularyVocabulary维护模式Maintenance mode维护模式在维护模式,正常的移动连锁被屏蔽。
因为安全原因,最低限量的连锁仍然有效。
维护模式用在故障或测试时。
维护模式允许为了卷取的运行一定时间动作一次。
正常模式Normal mode正常模式正常模式是半自动操作模式。